一种以高频交流激发的等离子体发生器

技术领域

本发明涉及空气净化技术领域，特别涉及一种以高频交流激发的等离子体发生器。

背景技术

目前人流密集的室内公共场合的空气净化消毒方法有紫外灯、臭氧、高压静电吸附式及喷洒液体药剂等，但上述传统技术手段在处理有害气体及杀菌时都存在不可人机共存、副产物超标等问题，传统方法已无法满足要求。20世纪七八十年代起，等离子体在消毒灭菌及污染治理等诸多领域的应用研究开始蓬勃发展，特别是适合于人居环境中使用。

目前的等离子发生器是工频直流高压方案，一个发生极是正极，另外一个是负极，相隔距离也较远，当放电体产生正负离子时，由于同性相斥，大部分离子都是无效湮灭，只有小部分在空气相吸湮灭。除此之外，放电体的排布方式也直接影响了等离子体的产生数量、质量及正负离子湮灭效率等，现有等离子发生器中的放电体排布(结构) 方式容易导致等离子分布不均匀，等离子产生量小，杀菌效率低，出现聚集放电产生臭氧的情况。并且产品的使用环境是变化的，特别是风速的变化将直接影响离子湮灭效率，影响杀菌消毒的效果。

因此，亟需一种等离子发生器，能够解决现有等离子发生器的放电体排布结构单一，导致等离子分布不均匀，等离子产生量小，正负离子湮灭效率低，出现聚集放电产生臭氧的问题以及根据环境变化特别是风速变化可以自动调节的等离子发生器，解决因环境(特别是风速)变化出现离子产生不稳定、离子湮灭效率低等问题。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种以高频交流激发的等离子体发生器，所述等离子体发生器包括壳体以及设置在所述壳体内的离子发生组件，所述壳体上设置有进风口和出风口，所述离子发生组件采用高频交流激发电源交替产生正离子和负离子。

进一步的改进在于，所述等离子体发生器还包括风速传感器、控制器以及电源控制电路，所述风速传感器与控制器电性连接，所述控制器与电源控制电路电性连接。

进一步的改进在于，所述壳体包括前安装板和后安装板，所述后安装板上设置有进风口，所述前安装板上设置有出风口，所述进风口和出风口上均设置有格栅，所述格栅包括格栅框架和多个格栅叶片，所述格栅框架相对的两侧面之间设置有多个并行排列的格栅叶片。

进一步的改进在于，所述格栅叶片的两端分别与所述格栅框架可转动连接。

进一步的改进在于，所述离子发生组件包括放电板，所述壳体包括上安装板和下安装板，所述放电板设置有多组，多组所述放电板平行排布于所述上安装板与下安装板之间。

进一步的改进在于，所述放电板包括绝缘板，所述绝缘板上相互交错地设置有多条第一金属线和第二金属线，所述绝缘板上设有第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极之间接有高频交流激发电源，所述绝缘板的上边缘设有第一电极线，所述第一电极线与第一电极连接，所述绝缘板的下边缘设有第二电极线，所述第二电极线与第二电极连接，所述第一金属线的一端与第一电极线连接，另一端悬空设置，所述第二金属线的一端与第二电极线连接，另一端悬空设置，所述绝缘板上位于第一金属线和所述第二金属线之间设有镂空孔。

进一步的改进在于，所述绝缘板为印刷电路板，所述第一电极线和所述第二电极线于所述印刷电路板上腐蚀得到。

进一步的改进在于，所述绝缘板为陶瓷板，所述陶瓷板由模具将陶瓷粉末压制成型，经高温烧结产生，再用电镀方法在陶瓷板电导出所需要的第一金属线、第二金属线、第一电极线、第二电极线。

进一步的改进在于，所述镂空孔的形状为长条孔，多条所述长条孔排成列并相互平行，所述长条孔长度方向的延长线垂直于所述进风口和出风口。

进一步的改进在于，所述高频交流激发电源的频率为20-60KHz。

本发明的有益效果：

(1)通过采用高频交流激发电源交替产生正离子和负离子的方式，使得在正负离子产生时就已经基本混合均匀，通过风扩散到空气中的正负离子附着到浮游菌时相吸的几率更高，通过正负离子湮灭杀菌消毒的效率更高。

(2)通过设置风速传感器，可以随时监测环境中的风速，在风速变化(升高或降低)时，控制器(MCU)根据风速传感器反馈的风速数据调节电源控制电路，通过电源控制电路改变高频交流激发电源的频率，具体地，当风速较高时，提高离子产生量，当风速较低时，降低离子产生量，停风时关闭不产生离子。以达到稳定产生离子量，正负离子比例更加合理，抑制副产物的产生，达到人机共存的空气净化消毒的要求。

(3)通过设置格栅和壳体，第一，设置壳体便于安装及起到防电磁干扰的作用。第二，由于格栅叶片是可以转动的，当等离子体发生器不需要使用时，可以格栅叶片转动到刚好把出风口和进风口遮蔽，从而防止外界的灰尘进入等离子体发生器内部，如图2和图3所示为格栅叶片转动到刚好把出风口和进风口遮蔽的结构示意图。第三，格栅叶片还可以对经过风口的风形成导向的作用。

(4)通过把放电板按一定间距平行排布固定在上安装板与下安装板之间，这样有利于风顺畅通过，减少风阻，增加空气的通过效率，再配合长条形的镂空孔，长条孔长度方向的延长线垂直于所述进风口和出风口，当放电板产生正、负离子时，风更容易将正、负离子均匀混合扩散到空气中。

附图说明

图1为本发明实施例一种以高频交流激发的等离子体发生器不包括格栅的结构示意图；

图2为本发明实施例一种以高频交流激发的等离子体发生器的格栅叶片转动到刚好把出风口遮蔽的结构示意图；

图3为本发明实施例一种以高频交流激发的等离子体发生器的格栅叶片转动到刚好把进风口遮蔽的结构示意图；

图4为本发明实施例一种以高频交流激发的等离子体发生器的放电板部分结构示意图；

图5为本发明实施例一种以高频交流激发的等离子体发生器的风速传感器电路部分结构示意图。

附图标记说明：

1-壳体，2-前安装板，3-后安装板，4-上安装板，5-下安装板， 6-进风口，7-出风口，8-格栅叶片，9-放电板，10-第一金属线，11- 第二金属线，12-第一电极，13-第二电极，14-第一电极线，15-第二电极线，16-镂空孔。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

实施例一：

请参考附图1-5，本发明实施例一提出一种以高频交流激发的等离子体发生器，所述等离子体发生器包括壳体以及设置在所述壳体内的离子发生组件，所述壳体上设置有进风口6和出风口7，所述离子发生组件采用高频交流激发电源交替产生正离子和负离子。

具体地，在本发明实施例中，通过采用高频交流激发电源交替产生正离子和负离子，所述高频交流激发电源的频率可以在20-60KHz 之间选择。相应地，每个离子产生点每一秒产生正离子和负离子各20000-60000次，使得在正负离子产生时就已经基本混合均匀，通过风扩散到空气中的正负离子附着到浮游菌时相吸的几率更高，通过正负离子湮灭杀菌消毒的效率更高。

具体地，在本发明实施例中，所述等离子体发生器还包括风速传感器、控制器以及电源控制电路，所述风速传感器与控制器电性连接，所述控制器与电源控制电路电性连接。

通过设置风速传感器，可以随时监测环境中的风速，在风速变化 (升高或降低)时，控制器(MCU)根据风速传感器反馈的风速数据调节电源控制电路，通过电源控制电路改变高频交流激发电源的频率，具体地，当风速较高时，提高离子产生量，当风速较低时，降低离子产生量，停风时关闭不产生离子。以达到稳定产生离子量，正负离子比例更加合理，抑制副产物的产生，达到人机共存的空气净化消毒的要求。

具体地，如图2和图3所示，在本发明实施例中，所述壳体包括前安装板2和后安装板3，所述后安装板3上设置有进风口6，所述前安装板2上设置有出风口7，所述进风口6和出风口7上均设置有格栅，所述格栅包括格栅框架和多个格栅叶片8，所述格栅框架相对的两侧面之间设置有多个并行排列的格栅叶片8，所述格栅叶片8的两端分别与所述格栅框架可转动连接。

本发明通过设置格栅和壳体的好处是，第一，设置壳体便于安装及起到防电磁干扰的作用。第二，由于格栅叶片8是可以转动的，当等离子体发生器不需要使用时，可以把格栅叶片8转动到刚好把出风口7和进风口6遮蔽，从而防止外界的灰尘进入等离子体发生器内部，如图2和图3所示为格栅叶片8转动到刚好把出风口7和进风口6遮蔽的结构示意图。第三，格栅叶片8还可以对经过风口的风形成导向的作用。

具体地，所述前安装板2和后安装板3的安装方式为可拆卸安装，例如可以通过卡扣件卡合的方式、通过螺钉的方式，本发明实施例在此不做具体的限定，当使用一段时间后可以把前安装板2和后安装板 3拆卸下来，然后用小毛刷对离子发生组件表面的灰尘进行清理，以提高离子发生组件的使用寿命。

具体地，在本发明实施例中，所述离子发生组件包括放电板9，所述壳体1包括上安装板4和下安装板5，所述放电板9设置有多组，多组所述放电板9平行排布于所述上安装板4与下安装板5之间。

具体地，在本发明实施例中，所述放电板9包括绝缘板，所述绝缘板上相互交错地设置有多条第一金属线10和第二金属线11，所述绝缘板上设有第一电极12和第二电极13，所述第一电极12和所述第二电极13之间接有高频交流激发电源，所述绝缘板的上边缘设有第一电极线14，所述第一电极线14与第一电极12连接，所述绝缘板的下边缘设有第二电极线15，所述第二电极线15与第二电极13 连接，所述第一金属线10的一端与第一电极线14连接，另一端悬空设置，所述第二金属线11的一端与第二电极线15连接，另一端悬空设置，所述绝缘板上位于第一金属线10和所述第二金属线11之间设有镂空孔16。

具体地，在本发明实施例中，所述镂空孔16的形状为长条孔，多条所述长条孔排成列并相互平行，所述长条孔长度方向的延长线垂直于所述进风口6和出风口7。

通过把放电板9按一定间距平行排布固定在上安装板4与下安装板5之间，这样有利于风顺畅通过，减少风阻，增加空气的通过效率，再配合条形的镂空孔16，长条孔长度方向的延长线垂直于所述进风口6和出风口7，当放电板9产生正、负离子时，风更容易将正、负离子均匀混合扩散到空气中，离子附着到空气中的浮游菌时，正、负离子湮灭，释放电能杀灭病毒细菌，湮灭效率高，达到更好的消毒效果。

同时，镂空孔16的设置使得等离子体只在镂空孔16内的空气中放电产生，大大提高了等离子体产生的浓度，使得流过镂空孔16的空气均匀且稳定，提高了等离子体产生的均匀性，同时杜绝积尘和其他污染物，例如空气中的粉尘等颗粒物对等离子体产生的影响，延长放电板9的使用寿命。

具体地，在本发明实施例中，所述绝缘板为印刷电路板，所述第一电极线14和所述第二电极线15于所述印刷电路板上腐蚀得到。

本发明实施例一提供的一种放电板平行排布的等离子发生器，其工作原理为：首先把格栅叶片8旋转到合适的位置，然后把第一电极 12和第二电极13接通高频交流激发电源，第一金属线10和第二金属线11之间即可放电产生等离子体，使得等离子体只在长条孔内的空气中放电产生，大大提高了等离子体产生的浓度，当放电板9产生正、负离子时，风更容易将正、负离子均匀混合扩散到空气中，而通过把放电板9按一定间距平行排布固定在上安装板4与下安装板5之间以及长条孔长度方向的延长线垂直于所述进风口6和出风口7，这样有利于风顺畅通过，减少风阻，增加空气的通过效率，当放电板9 产生正、负离子时，风更容易将正、负离子均匀混合扩散到空气中，离子附着到空气中的浮游菌时，正、负离子湮灭，释放电能杀灭病毒细菌，湮灭效率高，达到更好的消毒效果，当等离子发生器所处的环境发生变化(风速发生改变)时，风速传感器监测到环境数据的变化，把数据反馈到控制器，控制器根据现场的环境数据适应性地通过电源控制电路控制电源的频率，以达到稳定产生离子量，正负离子比例更加合理，抑制副产物的产生，达到人机共存的空气净化消毒的要求。

实施例二：

本发明实施例二提出一种以高频交流激发的等离子体发生器，与上述实施例一的结构基本相同，相同的部分不再重复描述，不同的是：在本发明实施例二中，所述绝缘板为陶瓷板，所述陶瓷板由模具将陶瓷粉末压制成型，经高温烧结产生，再用电镀方法在陶瓷板电导出所需要的第一金属线10、第二金属线11、第一电极线14、第二电极线 15。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。